动能和势能模拟

科学 · 动能和势能 · 5年级、初中和高中

关于这个模拟实验

能量不会消失，只会从一种形式变成另一种。滑板手在轨道高处具有储存的能量（势能）m g h，它取决于质量、重力和高度。向下滑时，它变成运动的能量（动能）½ m v²，滑板手就越滑越快；爬上另一侧时，又会变回来。没有摩擦时，两者加起来总是同一个总量，所以从高度 h 释放的滑板手，不论轨道是什么形状、质量是多少，到底部的速度都是 v = √(2gh)，因为质量被约掉了。摩擦会把一部分能量变成热能，所以滑板手每次爬得都会低一点，最后停下来，但把热算进去，总能量仍然和一开始完全一样。这个模型把滑板手当作轨道上的一个点来滑动，没有滚动，也没有空气阻力，并像过山车一样让它始终贴着轨道。学生可以改变质量、重力加速度和起始高度，并比较结果的变化。可用于与5年级、初中和高中一起开展物理探究，投影演示或让学生各自使用设备均可。

学生可以探索什么

把滑板手拖到不同的高度，看看底部的速度怎么变
把质量往上、往下调：能量条的大小会变，但滑行过程完全一样
在月球、地球和木星之间切换，比较底部的速度
加一点摩擦，看热能条变长，而总能量保持不变
试试三条轨道，看看形状会不会改变底部的速度
在山丘轨道上，找出仍能让滑板手越过山丘的最低起点

学习目标

1预测改变质量会如何影响底部的速度，然后验证这个预测。
2利用实时计算和可视化图像提供的证据来解释结果。

教师常问的问题

动能和势能模拟实验免费吗？

免费。用现代浏览器打开动能和势能模拟实验即可，无需下载，也无需注册。

它适合5年级、初中和高中吗？

该模拟实验内置覆盖5年级、初中和高中的学习难度预设。选择与你班级相符的难度，然后投影演示或让学生在自己的设备上使用。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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